反渗透技术在西北苦咸水地区小区生活供水中的应用

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1.大禹环保（天津）有限公司301739

2.大禹节水集团股份有限公司301739

摘要：在西北内陆地区，苦咸水资源尤为丰富，采用膜分离技术将苦咸水淡化是解决西北内陆地区水资源匮乏的主要途径。我国的反渗透技术和装备在淡化苦咸水方面已经十分成熟。本文针对西北地区小区生活供水特点，介绍一种经济合理的反渗透技术改进方案，在降低制水成本的同时，确保为小区居民提供健康的生活用水。

关键词：反渗透；苦咸水；小区生活供水，TDS

0引言

随着国家对中西部地区基础设施投入的逐年加大，城市建设和市政基础设施也得到了快速发展。但其发展速度仍然难以满足城市建设和经济发展的需要。供水系统是城市生产和人民生活不可缺少的公共基础设施，因此加快其建设也是改善城市环境和居民生活质量、促进经济建设发展的重要举措。西北内陆腹地，属亚欧大陆腹地、中温带干旱荒漠区，远离海洋，降水稀少，水资源贫乏，以地下水为主，地表水较少，除过境黄河外，基本无地表径流，但在三大沙漠区有许多湖泊和时令湖，大部分地区累年平均降水量在64.0～208.5毫米之间，日最大降水量52.4毫米（1981年7月2日），一年降水多集中于5—9月。多采用井群形式抽取河床附近的苦咸地下水，直接供给居民生活用水，从水质组成分析，具有明显的共同点：硬度、氯化物、硫酸盐、溶解性总固体、钠等项指标一般不符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）规定。

1苦咸水作为生活用水水质超标的危害

2适合小区生活供水的苦咸水淡化技术改进

2.1苦咸地下水集中处理与分区域处理对比

由上表可知，在西北地区生活供水建议采用小区集中供水模式，投资分配灵活，且将生活用水与绿化用水及浇洒道路等杂用水（直接利用原水）分开，降低制水成本，减少浓水排放量。

2.2适合苦咸水淡化技术的膜材料探讨

膜过滤技术目前使用比较成熟，各类型膜在不同水体处理要求中均有应用，目前流行的处理方法为前处理+膜过滤的方式，考虑原水经管井提出后经过水源地的沉淀处理，前处理相对简化。由于超滤膜的无法处理盐类的弊端，故不适用于苦咸水的主体工艺，即可作为其预处理环节。

纳滤对混有其他盐（如硫酸盐）的溶液中Nacl的去除率在0%～70%之间，因而对Nacl的去除率为0的可能是存在的；对于纯的3000mg/kgNacl溶液的截留率在20%～30%之间，且随着溶液浓度的降低，截留率逐渐升高。纳滤还具有道南效应，即在硫酸盐存在的原水中，氯化物和硝酸盐的截留率可能为负值，Cl-、NO3-可逆浓度梯度渗透。因此纳滤在市场上技术未普遍推广，膜的成本高、对一价离子的去除率相对较低（原水Na+和Cl-超标），且成本较高。

针对项目特点，对比这几种膜的使用过滤精度、使用成本、废水排放量，建议采用反渗透膜。

2.3反渗透淡化水与预处理过滤原水的勾兑方案

以某小区20t/h生活用水规模为例：其苦咸水TDS达1439mg/L，原水通过多介质过滤器—活性炭过滤器—保安过滤器后，已去除了预处理过程未能完全去除或新产生的悬浮颗粒，由阀门控制13.3t/h的流量通过反渗透系统，经过反渗透膜处理后TDS≤50mg/L；另外10t/h通过消毒设备杀除病毒微生物后进入生活饮用水箱，与反渗透系统10t/h（13.3t/h×75%=10t/h，以75%回收率计算）产水混合，总产水20t/h，此时TDS约≤1439*0.5+50*0.5=744.5mg/L<1000mg/L。其他指标如硬度、氯化物、硫酸盐、钠等均可按上法估算。

本方案以13.3：10的配比进行混合，处理后水质指标均已符合国家《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）。实际运行调试过程中可通过阀门、流量控制等调控纯水与原水配比，使生活用水各项指标良好。

3结语

在反渗透苦咸水淡化的生活用水工程中，一般用淡化水与经过过滤处理的原水按一定比例勾兑生产饮用水，这样1）能降低饮用产品水的生产成本及运行成本；2）产品水中保持了一定矿物质；3）反渗透淡化水PH偏低，经与部分碱度较高的原水勾兑，可省略用食用碱调节产品水PH的工艺或减少食用碱的投加量。故反渗透淡化水与预处理过滤原水的勾兑方案，是适合西北苦咸水地区分区域小区生活供水TDS达标的最经济方法。

参考文献：

[1]丁珊珊李洛洛反渗透技术的应用[J].山东工业技术，2015.

[2]张永胜，张向荣.膜分离技术及其水处理中的应用及前景[J].河北理工大学学报，2008.

[3]安兴才，王文正等.反渗透苦咸水淡化技术在西部地区的应用[J].海水淡化与水再利用西湖论坛，2006.